丝素蛋白/姜黄素复合膜敷料促进皮肤创面愈合的(7)
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0 引言 Introduction丝素蛋白是一种从蚕丝中获取的天然高分子纤维蛋白,占蚕丝总质量的70%-80%[1]。由蚕丝脱胶后获得的丝素蛋白纤维,可以溶解在高浓度盐溶液中形成再生丝素蛋白溶液[2],脱盐后,再生丝素蛋白溶液经过不同处理方式可制成不同的材料形式,例如薄膜[3]、水凝胶[4]、纤维[5]、多孔基体等[6]。丝素蛋白基材料具有良好的生物相容性、易降解性和加速伤口愈合等特性,因此丝素蛋白基材料被广泛应用于医用敷料领域[7-9],其中由于丝素蛋白薄膜具有优良的透光性、良好的透气透湿性能及易于大规模制备等优点受到广泛关注[10]。医用敷料是指覆盖在伤口表面为伤口提供适宜环境的医用材料[11]。此外,医用敷料还需要保护伤口不被细菌感染[12]。为了达到这一目的,人们通常选择在伤口敷料中添加一种抗菌物质来达到抑菌的效果[13-14]。姜黄素是一种从姜科植物根茎中提取的具有食用、药用等多种用途的多酚类物质,具有多种生物活性,包括抗炎、抗菌、促进伤口愈合、抗组织增生等多方面的优越特性[15-16]。此外,光照可以增强姜黄素的抗菌活性[17]。结合丝素蛋白膜优良的透光性,丝素蛋白/姜黄素复合膜能够更有效地发挥姜黄素的抗菌活性,因而在医用伤口敷料领域有较高的应用潜力。前期研究制备出了丝素蛋白/姜黄素复合膜,对丝素蛋白/姜黄素复合膜的表面微观形貌、化学官能团、热稳定性进行了分析;对丝素蛋白/姜黄素复合膜的缓释性能、吸湿性、透气透湿性能进行了测试;对丝素蛋白/姜黄素复合膜的抑菌性能、阻止细菌穿透及屏障功能、细胞毒性进行了评价[10]。实验进一步考察丝素蛋白/姜黄素复合膜的力学性能,探讨丝素蛋白膜透光性对所负载姜黄素抗菌性能的作用,最后采用小鼠皮肤全层缺损模型对丝素蛋白/姜黄素复合膜应用于医用伤口敷料的可行性进行评价。1 材料和方法 Materials and 设计 分组对照观察实?时间及地点 实验于2019年9月至2020年6月在西南大学?材料1.3.1 实验动物 20只雌性昆明小鼠,体质量18-22 g,购自重庆腾鑫生物技术有限公司,实验动物生产许可证编号:SCXK(渝)2018-0003。实验方案经西南大学实验动物伦理审查委员会批准(批准号:IACUC-) 主要材料、试剂 蚕茧(西南大学生物技术学院);透析袋(截留分子质量:8 000-14 000 Da,北京索莱宝科技有限公司);姜黄素(BBI生命科学有限公司);无水氯化钙(源业生物技术有限公司);无水乙醇、氯化钠(重庆川东化工有限公司);胰蛋白胨(北京奥博星生物技术有限责任公司);酵母粉(英国OXOID公司);琼脂粉(德国BioFroxx公司);PBS(美国Hyclone公司);水合三氯乙醛、甲醛溶液(上海阿拉丁生化科技股份有限公司);甘油、戊二醛、碳酸钠、二水合磷酸二氢钠(成都市科龙化工试剂厂);十二水合磷酸氢二钠、二甲苯(成都市科隆化学品有限公司);苏木精-伊红染色液(南昌雨露实验器材有限公司)。所用试剂均为分析纯,实验用水为超纯水(电阻率>18 MΩ·cm-1) 主要仪器 精密电子天平(型号BSSA224S-CW,赛多利斯科学仪器有限公司);纯水仪(型号F5CA,Millipore);磁力搅拌器(型号B13-3型,上海司乐仪器有限公司);水浴锅(型号SYG-1210,Crystal Technology & Industries);人工气候箱(型号HQH-250,上海跃进医疗机械有限公司);测厚仪(型号0,开拓工具有限公司);微量振荡器(型号VORTEX-5,海门市其林贝尔仪器制造有限公司);万能力学试验机(型号GTM-2100,协强仪器制造有限公司);紫外可见分光光度计(型号759S,上海菁华科技仪器有限公司);洁净工作台(型号SW-CJ-2FD,苏州安泰空气技术有限公司);紫外线点光源照射机(型号UVSP8V2999,深圳市宇衔德科技有限公司);皮肤打孔器(型号BP-60F,帝鑫模具配件有限公司);徕卡轮转式切片机(型号RM2235,上海徕卡仪器有限公司);摊片机(型号HI1210,上海徕卡仪器有限公司);烤片机(型号HI1210,上海徕卡仪器有限公司);光学显微镜(型号DM300,德国徕卡显微系统股份有限公司) 实验方法1.4.1 丝素蛋白/姜黄素膜的制备 将蚕茧置于质量分数为0.5%的Na2CO3水溶液中煮沸1 h,随后将蚕茧取出,在去离子水中搓洗至无滑腻感,然后在室温条件下晾干获得丝素蛋白纤维。将晾干后的丝素蛋白纤维溶解在摩尔比为1∶2∶8的CaCl2∶CH3CH2OH∶H2O三元溶液中,于70 ℃水浴中搅拌直至完全溶解。待上述溶液冷却至室温后将其倒入洁净的透析袋中,置于去离子水中透析3 d,每3 h换一次水。透析结束后使用医用纱布过滤溶液,随后将滤液8 000 r/min离心30 min,所得上清液即为丝素蛋白溶液。随后,将上述丝素蛋白溶液置于60 ℃水浴中加热浓缩至其质量分数为4%。按照课题组前期报道的方法制备丝素蛋白/姜黄素复合膜[10]。取2 mL质量分数为4%的丝素蛋白溶液,依次加入500 μL的姜黄素乙醇溶液(5 g/L)、8 μL体积分数50%戊二醛溶液、2 μL体积分数50%甘油的溶液。其中,戊二醛作为交联剂,甘油作为保湿剂。使用涡旋振荡器将上述溶液混合均匀。随后吸取上述混合溶液2 mL置于直径为60 mm的一次性培养皿中,在25 ℃、65%湿度条件下使其缓慢干燥成膜,用镊子小心将膜从培养皿上揭下,即制得丝素蛋白/姜黄素复合膜。在不加入姜黄素乙醇溶液的情况下同上述步骤制备丝?力学性能测试 分别将丝素蛋白膜和丝素蛋白/姜黄素复合膜裁剪成3 cm×1 cm长条形试样,用测厚仪测量丝素蛋白/姜黄素复合膜的厚度(对每个样品3个不同区域的厚度进行了测量,其平均值作为力学性能分析的参数)。室温条件下将试样夹持在万能力学试验机薄膜拉伸夹具上,使试样纵轴与上、下夹具的中心连线相重合,测试丝素蛋白/姜黄素复合膜拉伸性能,拉伸速度设置为2 mm/min。每组测量3个样品,根据公式(1)计算丝素蛋白/姜黄素复合膜的断裂强度[18],根据公式(2)计算其杨氏弹性模量[19]:其中FS为断裂强度(N/mm2),A为样品的宽度(10 mm),B为样品的厚度(mm),F为最大负荷(N)。其中E为杨氏弹性模量(MPa),σ为应力(MPa),ε为应变(%) 透光性测试 实验采用紫外可见分光光度计全波长扫描功能测试丝素蛋白膜及丝素蛋白/姜黄素复合膜的透光性,波长范围为300-1 100 nm,采样间隔为2 光敏抑菌测试 姜黄素是一种强光敏性的物质。研究表明,姜黄素在可见光下杀菌能力显著增强[17]。具有高透光率的丝素蛋白膜是负载姜黄素的优良基质材料,作为伤口敷料时能够最大限度的发挥所负载姜黄素的抗菌性能。根据BORTHAGARAY等[20]、MARSLIN 等[21]和 MARIANELLI等[22]的研究,以金黄色葡萄球菌(革兰阳性细菌,上海鲁微科技有限公司,ATCC )和大肠杆菌(革兰阴性细菌,上海鲁微科技有限公司,ATCC )作为供试菌种,通过平板计数法评价丝素蛋白/姜黄素复合膜在405 nm UV LED光照后抑菌活性的改变。首先将丝素蛋白/姜黄素复合膜剪成1 cm×1 cm大小置于12孔板中,用体积分数75%乙醇清洗灭菌10 min,再用无菌PBS洗涤丝素蛋白/姜黄素复合膜5 min,重复洗涤3次后吸去PBS。实验分为3组进行:光照组、避光组和空白组,其中光照组将丝素蛋白/姜黄素复合膜置于30 W 405 nm UV LED光源下3 cm处光照10 min,随后加入浓度为107-108CFU/mL的菌液1 mL,37 ℃下避光培养2 h;避光组将丝素蛋白/姜黄素复合膜置于黑暗环境10 min后,加入浓度为107-108CFU/mL的菌液1 mL,37 ℃下避光培养2 h;空白组将丝素蛋白膜置于黑暗环境10 min后,加入浓度为107-108CFU/mL的菌液1 mL,37 ℃下避光培养2 h。随后分别从3组中各吸取200 μL菌悬液接种在琼脂平板上,采用涂布法使菌悬液均匀涂布在琼脂平板上,37 ℃下培养12 h,计算琼脂平板上的菌落?动物模型建立小鼠皮肤全层缺损模型的建立:使用麻醉剂(4%水合三氯乙醛:0.4 g水合三氯乙醛溶解于10 mL生理盐水中,即配即用,按照10 mL/kg的比例[23-24])通过腹腔注射的方式麻醉雌性昆明小鼠。小鼠背部皮肤剃毛后使用脱毛膏将背部细毛脱去,随后使用皮肤打孔器在小鼠背部打出一个直径为6 mm的圆形伤口。将丝素蛋白/姜黄素复合膜剪成直径为1.2 cm的圆片并在254 nm的紫外光下照射30 min灭菌。将20只造模小鼠随机分为实验组和对照组,实验组采用紫外灭菌后的丝素蛋白/姜黄素复合膜覆盖小鼠背部皮肤缺损区域,对照组使用无菌纱布覆盖小鼠背部皮肤缺损创面。随后准备大小适宜的无菌弹性绷带,用持针器、缝合针、缝合线将无菌弹性绷带缝合在缺损皮肤创面周围,避免小鼠啃咬皮肤缺损区域(图 1)。创面愈合评价:伤后第3,7,14天分别处死实验组、对照组小鼠各3只,拍照记录每只小鼠背部创面愈合情况,采用NIH ImageJ (Java 1.8.0)软件进行计算机图形处理,计算创伤愈合率。采用公式(3)计算创面愈合率[25]:石蜡包埋切片:伤后第3,7,14天,将创面愈合皮肤组织及附近全层皮肤组织切下,采用无菌生理盐水清洗,然后将其浸泡在体积分数4%中性甲醛溶液(pH=7.2-7.4)中4 ℃保存24 h,再将上述组织取出置于体积分数75%乙醇中4 ℃保存。①取出经甲醛溶液固定后的小鼠创面组织进行梯度脱水:将小鼠创面组织依次置于体积分数80%,90%,95%,100%,100%乙醇中各10 min进行梯度脱水;②透化、浸蜡及塑模:将脱水后的小鼠创面组织置于体积比为1∶1的无水乙醇/二甲苯混合溶液中10 min,然后在二甲苯溶液中透化6 min,更换二甲苯溶液后再浸泡6 min,随后将组织置于65 ℃体积比为1∶1的石蜡/二甲苯混合溶液中浸没1 h,再将组织置于65 ℃的石蜡溶液中浸没1.5 h使组织浸蜡完全,最后将小鼠创面组织正面朝下置于模具槽中,倒入石蜡,静置使石蜡凝固;③切片:修整蜡块,使石蜡中的小鼠创面组织横切面朝上,将蜡块固定在石蜡包埋盒上,使用徕卡轮转式切片机进行连续切片,切片厚度为5 μm;④展片、烤片:将上述连续切片摊在46 ℃中的温水中使其充分展开,再用载玻片将切片迅速捞出,随后置于烤片机上于51 ℃烤片1 h。苏木精-伊红染色:将上述载玻片置于二甲苯溶液中浸没6 min,更换二甲苯溶液后再浸没6 min。随后将载玻片依次置于体积分数95%,80%,70%乙醇溶液中浸没1 min,然后用蒸馏水流水冲洗上述载玻片1 min。将载玻片放入苏木精染液中染色8 min,用蒸馏水流水冲洗2 min后将水分甩干。将载玻片置于1%盐酸乙醇溶液分色6 s,随后用蒸馏水流水冲洗8 min并将水分甩干。再将载玻片置于体积分数80%乙醇溶液中浸没1 min。将上述载玻片放入伊红水溶液中染色1 min。随后将上述载玻片依次浸没于体积分数80%,95%,100%乙醇溶液中各2 min使其脱水透明。最后使用甘油封固,在显微镜下观察组织切?主要观察指标 丝素蛋白/姜黄素复合膜的力学性能、透光率、抗菌性能及创面修复效果 统计学分析 实验所采用的数据均为3次平行测试后所得结果的平均值。数据采用Origin 8.0软件系统分析处理,数据采用t检验,以P< 0.05为差异有显著性意义,P< 0.01为差异有非常显著性意义。2 结果 丝素蛋白/姜黄素复合膜的的宏观形貌 丝素蛋白/姜黄素复合膜的平均厚度为(22.) μm。图2a为丝素蛋白/姜黄素复合膜的宏观形貌图,呈橙黄色,透过丝素蛋白/姜黄素复合膜可清晰看到纸上打印的“SWU”样字符,这表明丝素蛋白/姜黄素复合膜有良好的透明度。图2b显示丝素蛋白/姜黄素复合膜具有一定的柔韧性,在弯折约90°时不会发生断裂,这表明丝素蛋白/姜黄素复合膜柔软且具有一定力学强度,适合作为皮肤创伤敷 丝素蛋白/姜黄素复合膜的力学性能 丝素蛋白膜与丝素蛋白/姜黄素复合膜的断裂强度和杨氏弹性模量如图3所示。丝素蛋白/姜黄素复合膜的断裂强度为(45.) N/mm2,显著高于丝素蛋白膜(18.) N/mm2(P< 0.05);丝素蛋白/姜黄素复合膜的杨氏弹性模量为(0.) MPa,显著低于丝素蛋白膜 (0.) MPa(P< 0.01) 丝素蛋白/姜黄素复合膜的透光率 图4为丝素蛋白膜和丝素蛋白/姜黄素复合膜的紫外-可见-近红外透射光谱曲线,丝素蛋白膜和丝素蛋白/姜黄素复合膜均具有优良的透光性,但丝素蛋白/姜黄素复合膜在波长320-530 nm范围内表现出较强的吸收 丝素蛋白/姜黄素复合膜的光敏抑菌性能 涂布平板法检测结果显示,光照组琼脂平板上的菌落数最少,其次是避光组,最后为空白组,见图5。实验结果表明避光条件下,丝素蛋白/姜黄素复合膜敷料展现出抑菌效果;当给予丝素蛋白/姜黄素复合膜405 nm UV LED光照时,丝素蛋白/姜黄素复合膜对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抗菌活性进一步增强。图6为各组代表性涂布平板法抗菌实验检测结果 丝素蛋白/姜黄素复合膜敷料创面疗效观察2.5.1 创面愈合率 各组小鼠不同时间点创面大体观见图7。术后第3天,实验组创面与丝素蛋白/姜黄素复合膜敷料紧密贴合,创面处无渗出液积累,且创面已经开始缩小;对照组创面处还有少许渗出液且有出血现象,创面愈合率低于实验组(P< 0.05)。术后第7天,实验组创面明显缩小,伤口结痂;对照组创面开始缩小,创面愈合率低于实验组(P< 0.05)。术后第14天,实验组创面表面平滑而光亮,表明创面已基本愈合,但创面中心处仍有褐色印记;对照组创面中心仍有内陷,且内陷区域表面伴有少量结痂,创面愈合率低于实验组(P< 0.05)。两组不同时间点创面愈合率见图8。实验发现,最初使用丝素蛋白/姜黄素复合膜敷料处理小鼠背部皮肤缺损创面时,丝素蛋白/姜黄素复合膜敷料紧紧贴合在创面上,随着小鼠皮肤缺损创面的逐渐愈合,丝素蛋白/姜黄素复合膜敷料也逐渐从创面脱落 组织切片结果分析 图9为两组术后不同时间点的创面组织形态学观察。术后第3天,两组创面区域均有上皮化现象,均有肉芽组织形成,实验组再生上皮长度、肉芽组织厚大于对照组。术后第7天,两组再生上皮长度、肉芽组织厚度均增加,实验组的再生上皮长度、肉芽组织厚度仍大于对照组。术后第14天,两组创面区域均全部上皮化,实验组创面愈合区域皮下毛囊发育已经基本完成,可见大量胶原纤维及成纤维细胞整齐排列,为成熟的纤维结缔组织;对照组小鼠皮肤缺损创面附近未发现有纤维结缔组织的形,对照组小鼠背部创面愈合区域皮下毛囊则未全部长出,见图10。两组术后不同时间点的再生上皮长度、肉芽组织厚见图11。3 讨论 Discussion图 1|小鼠皮肤全层缺损模型的建立Figure 1 |Preparation of a mouse model of full-thickness skin defect图注:根据小鼠背部皮肤全层缺损模型构建后所贴材料不同分为了实验组和对照组,实验组所采用材料为无菌丝素蛋白/姜黄素复合膜;对照组所采用材料为无菌纱布图 2|丝素蛋白/姜黄素复合膜的宏观形貌图(标尺:1 cm)Figure 2 |Photos of silk fibroin/curcumin composite film (scale bar: 1 cm)图注:a为丝素蛋白/姜黄素复合膜的正面照,透过丝素蛋白/姜黄素复合膜可清晰看到纸上打印的“SWU”样字符;b为使用镊子将丝素蛋白/姜黄素复合膜弯曲后的侧面照,表明丝素蛋白/姜黄素复合膜有一定力学强度图 3|丝素蛋白膜与丝素蛋白/姜黄素复合膜的断裂强度、杨氏弹性模量比较Figure 3 |Comparison of fractural strength and Young’s modulus between silk fibroin film and silk fibroin/curcumin composite film图注:aP< 0.05,bP< 0.01图 4|丝素蛋白膜和丝素蛋白/姜黄素复合膜的透射光谱图Figure 4 |Transmittance spectra of silk fibroin film and silk fibroin/curcumin composite film图注:丝素蛋白膜的透光率为91.9%,丝素蛋白/姜黄素复合膜的透光率为89.3%,并且丝素蛋白/姜黄素复合膜在425 nm左右光区域内有较强的吸收图 5|各组琼脂平板上金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的菌落数对比Figure 5 |Comparison of the plate count ofStaphylococcus aureusandEscherichia colion agar plates of different groups图注:aP< 0.05,bP< 0.01图 6|各组代表性涂布平板法抗菌实验涂板结果Figure 6 |Representative results for antibacterial test of silk fibroin/curcumin composite film by the agar dilution plate count method in each group在创面愈合过程中医用敷料除了需要为伤口提供适宜环境外,还需要保护伤口不被细菌感染。丝素蛋白具有优良的生物相容性、易降解性和加速伤口愈合等特性,被广泛应用在组织修复、药物缓释等生物医药领域。基于丝素蛋白的膜材料具有优良的透光性、良好的透气透湿性,丝素蛋白基膜材料在医用敷料领域有较好的应用潜力。从姜科植物根茎中提取的姜黄素有抗炎、抗菌、促进伤口愈合、抗组织增生等多方面的优良特性,将姜黄素的光敏性与丝素蛋白膜优良的透光性结合可使得丝素蛋白/姜黄素复合膜的抑菌能力显著增强。此外,丝素蛋白/姜黄素复合膜具有阻止细菌穿透的能力(课题组前期研究结果[10]),可作为一种优良的伤口敷料。此次实验分别从力学性能、抑菌性能和促进小鼠皮肤缺损创面愈合3个方面对丝素蛋白/姜黄素复合膜在医用伤口敷料领域的应用潜力进行了探讨。伤口敷料需要具有与人体皮肤肌肉组织运动特征相吻合的力学性能[26]。断裂强度用于描述材料抵抗外力破坏的能力[27]。此次实验结果显示,丝素蛋白/姜黄素复合膜的断裂强度显著高于丝素蛋白膜,表明贴附于皮肤缺损创面处的丝素蛋白/姜黄素复合膜在运动过程中更不易发生断裂,这可能是由于添加了姜黄素和戊二醛后,戊二醛既可与姜黄素的羟基发生亲核加成反应[28],也可与丝素蛋白的氨基发生席夫碱反应[29],使得丝素蛋白与姜黄素之间发生分子间交联,丝素蛋白/姜黄素复合膜的机械强度因此获得提升。杨氏弹性模量是用于衡量薄膜材料弹性与刚度的重要参数[30],杨氏弹性模量越大代表使薄膜材料发生一定弹性形变所需的应力就越大,即材料刚度越大。研究表明,伤口敷料材料应该柔软而有弹性[31]。此次实验结果显示,丝素蛋白/姜黄素复合膜的杨氏弹性模量显著低于丝素蛋白膜,这表明丝素蛋白/姜黄素复合膜弹性形变能力更强、柔性更好。因此从力学性能方面进行比较,丝素蛋白/姜黄素复合膜比丝素蛋白膜更具有应用于医用伤口敷料的潜力。此次实验结果还显示,丝素蛋白膜具有优良的透光率,最高可达到91.9%;加入姜黄素之后,丝素蛋白/姜黄素复合膜的透光率有所降低,但仍达到了89.3%;另外,丝素蛋白/姜黄素复合膜在320-530 nm范围内透光率显著降低,这与姜黄素的光谱最大吸收范围一致[32]。以上结果表明丝素蛋白膜具有优良的透光性,负载在丝素蛋白膜中的姜黄素能够接受光照进而产生光敏化效应。图 7|实验组与对照组术后不同时间点的创面愈合情况(标尺:1 cm)Figure 7 | Wound healing at various time points after treatment in the experimental and control groups (scale bar: 1 cm)图注:a-d为实验组造模后及术后第3,7,14天;e-h为对照组造模后及术后第3,7,14天。随着术后时间的延长,实验组(覆盖丝素蛋白/姜黄素复合膜敷料)与对照组(覆盖无菌纱布)创面逐渐愈合,并且实验组创面愈合速度快于对照组,至术后第14天,实验组创面表面平滑而光亮,表明创面已基本愈合,但创面中心处仍有褐色印记;对照组创面中心仍有内陷,且内陷区域表面伴有少量结痂图 8|实验组与对照组术后不同时间点的创面愈合率Figure 8 | Wound healing rate at various time points after treatment in the experimental and control groups图注:aP<0.05图 9|实验组与对照组术后不同时间点的创面组织形态(苏木精-伊红染色,标尺:500 μm)Figure 9 | Wound tissue morphology of experimental group and control group at different time points after operation (hematoxylin-eosin staining, scale bars: 500 μm)图注:b、d、f、h、j、l分别为图a、c、e、g、i、k中虚线方框处的放大图。黑色箭头表示再生上皮长度,蓝色剪头表示肉芽组织厚度,绿色箭头代表创面已完全上皮化但毛囊未长出部分的长度。术后第14天时,两组创面区域均全部上皮化,实验组创面愈合区域皮下毛囊发育已经基本完成,对照组小鼠背部创面愈合区域皮下毛囊则未全部长出图 10|实验组与对照组术后第14天创面纤维结缔组织观察(苏木精-伊红染色,标尺:200 μm)Figure 10 | Observation of fibrous connective tissue on the wound in the experimental group and the control group at 14 days after operation(hematoxylin-eosin staining, scale bars: 200 μm)图注:对照组无纤维结缔组织的生成;实验组可见纤维结缔组织(白色箭头指示)光敏抑菌实验结果显示,避光条件下丝素蛋白/姜黄素复合膜展现出抑菌效果,当丝素蛋白/姜黄素复合膜受到405 nm UV LED光源照射后抑菌活性增强,证实可见光能够透过丝素蛋白膜光敏化姜黄素,增强丝素蛋白/姜黄素复合膜的抑菌效果。小鼠皮肤创面修复实验结果显示,实验组术后不同时间点的皮肤创面愈合率均大于对照组,这表明丝素蛋白/姜黄素复合膜敷料对小鼠皮肤组织创伤的愈合过程有积极促进作用。组织切片染色结果是评价创面愈合最重要、直接的指标[33]。创面愈合可分为炎症反应、肉芽组织形成、再上皮化及伤口闭合后塑形几个阶段[34],一般可通过再生上皮长度和肉芽组织厚度进行评价[34-35]。再生上皮长度是指以创面边缘皮肤出现的第一个毛囊为起点,以再生上皮的最前端为终点,两者之间的距离即为再生上皮长度[36]。皮肤创面的再上皮化主要由创面边缘角质形成细胞向创面中心迁移所致[37]。伤口的再上皮化可以阻止伤口表面水分流失过多,降低伤口区域细菌感染的概率[38]。此次实验结果显示,实验组术后第3,7 天的创面再生上皮长度大于对照组(P< 0.01),且在第14天时实验组创面愈合处皮下毛囊未完全长出部分的长度低于对照组(P< 0.05),以上结果表明丝素蛋白/姜黄素复合膜敷料更有利于小鼠皮肤创面的上皮化形成及毛囊再生。图 11|实验组与对照组术后不同时间点的创面再生上皮长度和肉芽组织厚度比较Figure 11 | Comparison of the length of regenerated epithelium and the thickness of granulation tissue at different time points after operation in the experimental group and the control group肉芽组织呈鲜红色和颗粒状,是一种在慢性炎症发展过程中逐渐形成的血管化组织[39],肉芽组织的形成是皮肤创面永久性封闭愈合的基础,因为它填补了创面的缺口,为组织的上皮化做好准备[40]。此次实验结果显示,实验组术后第3,7 天的创面肉芽组织厚度大于对照组(P< 0.01),这表明丝素蛋白/姜黄素复合膜敷料可促进伤口区域肉芽组织生成。当伤口将愈合时,肉芽组织逐渐成熟为纤维结缔组织并转变为了瘢痕组织,从而使皮肤缺损创面得到修复[41]。此次实验组织切片结果表明,实验组术后第14天的创面区域可见纤维结缔组织形成,对照组创面区域此时仍未见纤维结缔组织,这表明实验组小鼠皮肤缺损创面肉芽组织转变为纤维结缔组织的速度更快、创面愈合速度更快。上述实验结果表明,实验制备的丝素蛋白/姜黄素复合膜用作敷料能够促进皮肤缺损创面的愈合。综上所述,丝素蛋白/姜黄素复合膜具有比丝素蛋白膜更好的力学性能;丝素蛋白膜由于其优良的透光性可作为姜黄素的载体,负载于丝素蛋白膜中的姜黄素接受光照后能够最大限度地发挥其抗菌性能;丝素蛋白/姜黄素复合膜具有优异的生物相容性,可对皮肤缺损创面愈合起到促进作用。因此,作者认为丝素蛋白/姜黄素复合膜在医用伤口敷料领域具有较高的应用潜力。进一步探索高效率、规模化的制备工艺将有助于推进中国高端医用敷料市场的发展。尽管机制有待进一步明确,研究结果表明丝素蛋白/姜黄素复合膜能促进毛囊再生,为具备正常组织功能的皮肤重建提供了一条可能的途径。作者贡献:文章设计为第一作者和通讯作者,全体作者参与实验实施,第一作者完成论文,通讯作者审校。盲法评估。经费支持:该文章接受了“重庆市茧丝绸发展补助资金(CQ-2019JSCC03)、重庆市留学人员回国创业创新支持计划(cx)、2020年西南大学国家级大学生创新创业训练计划项目(2)”的资助。所有作者声明,经费支持没有影响文章观点和对研究数据客观结果的统计分析及其报道。利益冲突:文章的全部作者声明,在课题研究和文章撰写过程中不存在利益冲突。机构伦理问题:动物实验获得西南大学实验动物伦理委员会批准(IACUC-)。实验过程遵循了国际兽医学编辑协会《关于动物伦理与福利的作者指南共识》和本地及国家法规。实验动物在麻醉下进行所有的手术,并尽一切努力最大限度地减少其疼痛、痛苦和死亡。写作指南:该研究遵守国际医学期刊编辑委员会《学术研究实验与报告和医学期刊编辑与发表的推荐规范》。文章查重:文章出版前已经过专业反剽窃文献检测系统进行3次查重。文章外审:文章经小同行外审专家双盲外审,同行评议认为文章符合期刊发稿宗旨。生物统计学声明:该文统计学方法已经西南大学生物统计学专家审核。文章版权:文章出版前杂志已与全体作者授权人签署了版权相关协议。开放获取声明:这是一篇开放获取文章,根据《知识共享许可协议》“署名-非商业性使用-相同方式共享4.0”条款,在合理引用的情况下,允许他人以非商业性目的基于原文内容编辑、调整和扩展,同时允许任何用户阅读、下载、拷贝、传递、打印、检索、超级链接该文献,并为之建立索引,用作软件的输入数据或其它任何合法用途。4 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文章来源:《材料研究学报》 网址: http://www.clyjxbzz.cn/qikandaodu/2021/0213/588.html
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